PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN Al2(SO4)3 - 0,1% NaOCl TERHADAP KETAHANAN KOROSI BAJA GALVANIS PADA PIPA AIR MINUM
PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN Al2(SO4)3 - 0,1% NaOCl
TERHADAP KETAHANAN KOROSI BAJA GALVANIS
PADA PIPA AIR MINUM
Sutrisna
Jurusan Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta
Jl. Babarsari, CT Depok Sleman Yogyakarta 55281
E-mail : sutrisna_sttnas@yahoo.com
ABSTRAK
Pipa baja galvanis merupakan baja karbon rendah dengan lapisan galvanisnya
mengandung unsur seng (Zn) 99,7% dan biasanya diaplikasikan sebagai pipa pada
air minum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju korosi dari pengaruh
konsentrasi larutan Al2(SO4)3 (Aluminium Sulfat) ditambah 0,1 % NaOCl (Sodium
Hypoclorit) terhadap baja galvanis.
Penelitian ini menggunakan bahan pipa baja galvanis, untuk mengetahui laju
korosi dari pengaruh konsentrasi larutan Al2(SO4)3 10 ml, 20 ml, 30 ml, 40 ml
ditambah 0,1 % NaOCl digunakan teknik polarisasi dengan metode sel tiga elektroda.
Pengujian lain yang dilakukan yaitu pengujian mekanis (tarik, kekerasan) dan
pengujian struktur mikro.
Hasil pengujian komposisi menunjukkan pipa baja galvanis mengandung unsur
karbon sebesar 0,091% sehingga tergolong dalam baja karbon rendah sedangkan
lapisan galvanis mengandung unsur seng sebesar 99,691%. Struktur mikro pipa
baja galvanis adalah ferit dan perlit sedangkan struktur lapisan galvanis adalah
baja digalvanisasi yang unsur utamanya adalah seng (Zn). Pada uji tarik, pipa baja
galvanis bersifat ulet, dari pengujian kekerasan pipa baja galvanis mempunyai sifat
yang lunak sedangkan dari uji korosi, laju korosi terendah pada larutan 10 ml
Al2(SO4)3 ditambah 0,1 % NaOCl sebesar 1,27 mm/tahun, sedangkan laju korosi
tertinggi yaitu pada larutan 40 ml Al2(SO4)3 ditambah 0,1 NaOCl sebesar 2,58 mm/
tahun. Semakin tinggi rentang konsentrasi larutan Al2(SO4)3 ditambah larutan NaOCl
maka laju korosi yang terjadi adalah aktif.
Kata Kunci: pipa baja galvanisl laju korosi, polarisasi, Al2(SO4)3 - NaOCl.
PENDAHULUAN
Korosi adalah proses rusaknya logam karena terjadinya reaksi kimia dan elektrokimia
akibat kontak material dengan lingkungan. Korosi
merupakan suatu peristiwa yang pasti akan terjadi
dan tidak dapat dihindari tetapi dapat dikendalikan. Faktor penting dalam pengendalian korosi
adalah pemilihan bahan secara tepat serta jadwal
perawatan secara teratur (berkala).
76
Sistem proteksi dapat dilihat dari berbagai
aspek antara lain: dari aspek ekonomi diusahakan
untuk mengurangi kerugian-kerugian biaya
perbaikan akibat rusaknya material, dari aspek
keselamatan bertujuan untuk mempertinggi angka
keselamatan terutama untuk alat-alat yang rawan
terhadap serangan korosi seperti pesawat
terbang, kapal laut dan konstruksi bangunan, dari
aspek pelestarian korosi dapat memboroskan
Pengaruh Konsentrasi Larutan Al2(SO4)3-0,1% NaOCl terhadap Ketahanan
Korosi Baja Galvanis pada Pipa Air Minum oleh Sutrisna
sumber-sumber material (sumber daya alam).
Metode pencegahan korosi dapat dilakukan dengan cara melindungi permukaan logam
dengan bahan pelindung seperti dengan pelapisan cat dan dapat juga dilakukan dengan
pelapisan logam seng (Zn) yang sering disebut
dengan galvanisasi.
Baja merupakan logam yang banyak
digunakan dalam teknik dan meliputi 95 % dari
seluruh produksi logam dunia (Amstead, 1989).
Baja karbon adalah salah satu jenis dari beberapa
klasifikasi baja. Baja karbon itu masih dapat dibagi lagi ke dalam beberapa jenis yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon
tinggi (Wiryosumarto, 2000). Baja galvanis
adalah termasuk baja karbon rendah yang dilapisi logam seng (Zn) dengan tingkat kemurnian
tinggi (99,7%) ditambah sejumlah timah hitam,
aluminium dalam jumlah tertentu dan diproses dengan kondisi bebas oksidasi sehingga menghasilkan baja lapis seng yang handal (Priyotomo, 2008).
Baja galvanis banyak diaplikasikan untuk pembuatan pipa, konstruksi jembatan dan atap rumah.
Cepat atau lambat terjadinya korosi pada
baja galvanis dipicu oleh faktor larutan pada air
(H2O) yang melewati saluran pipa tersebut.
Larutan yang terkandung pada air minum itu
sendiri diantaranya dapat berupa kaporit dan
tawas. Tawas (Al2(SO4)3) merupakan bahan
untuk penjernihan air yang paling banyak digunakan, bahan ini selain murah dan mudah didapatkan dipasaran juga mudah penyimpanannya.
Selain itu tawas juga cukup efektif untuk menurunkan kadar flour. Pemakaian tawas yang banyak
maka pH air makin turun karena hasilnya adalah
H2SO4 (asam sulfat). Pemakaian tawas paling
efektif antara pH 5,8 - 7,4 atau 5,9 - 7 (Degremont, 1987). Kaporit (NaOCl) adalah senyawa
kimia yang pada kadar tinggi bersifat korosif.
Pada persentase rendah bisa digunakan sebagai
penjernih air, pemutih pakaian (Rukmana, 2008).
TINJAUAN PUSTAKA
Juwita (2006) meneliti tentang ketahanan
korosi baja galvanis celup panas dalam media
HCl dan NaOH, pada baja karbon rendah yang
telah digalvanisasi celup panas dengan metode
MEDIA MESIN, Vol. 9, No. 2, Juli 2008, 76 - 83
ISSN 1411-4348
polarisasi, laju korosi dalam media HCl lebih
tinggi dari pada media NaOH.
Arshyad (2006) meneliti tentang peningkatan ketahanan korosi pelat baja karbon rendah
yang digalvanisasi dengan pelat baja karbon
rendah yang tidak digalvanisasi dalam media
pengkorosi asam sulfat 0,05 ml, asam klorida
0,03 ml dan asam nitrat 0,01 ml. Pelat baja
karbon rendah yang digalvanisasi dengan seng
menggunakan teknik RF Sputtering variasi
waktu (15, 20, 30 dan 40 menit), jarak elektroda
(10, 12, 14, dan 16 mm), dan daya (170, 180,
190 dan 200 watt). Uji korosi menggunakan
metode teknik polarisasi dengan alat Potensiostat PGS 201 T. Hasil penelitian menunjukkan
pelat baja karbon rendah yang tidak digalvanisasi
sangat cepat terjadi korosi sedangkan pelat baja
karbon rendah yang digalvanisasi pada variasi
waktu diperoleh waktu optimum 30 menit
dengan peningkatan ketahanan korosi sebesar
2,5 kali dari pada pelat baja yang tidak digalvanisasi. Kondisi ini terjadi pada daya tetap 200
watt dan jarak tetap 14 mm. Pada variasi jarak
elektroda diperoleh jarak yang paling baik pada
16 mm dengan peningkatan ketahanan korosi
pelat baja sebanyak 4,5 kali, kondisi ini terjadi
pada daya tetap 200 watt dan waktu tetap 30
menit. Pada variasi daya diperoleh daya optimum
200 watt pada kondisi waktu tetap 30 menit dan
jarak tetap 14 mm dengan peningkatan ketahanan korosi sebanyak 2,5 kali. Secara keseluruhan pelat baja karbon rendah yang digalvanisasi dengan proses RF Sputtering mampu
meningkatkan ketahanan korosi dari pada pelat
baja yang tidak digalvanisasi.
Baja
Baja merupakan paduan dari besi (Fe)
dan karbon (C) serta sejumlah unsur seperti: Mn,
Si, S, P dan N. Baja paduan, di samping mengandung unsur-unsur seperti yang terdapat dalam
baja karbon, juga mengandung unsur-unsur lain
yaitu Ni, Cr, Mo, Mn, Si, V, Co, Cu dan Pb.
Baja merupakan logam yang paling banyak
digunakan dalam teknik yaitu dalam bentuk pelat,
batang dan lembaran pipa, baja dapat dibentuk
melalui pengecoran dan penempaan sedangkan
77
karbon merupakan salah satu unsur terpenting
karena dapat meningkatkan kekerasan dan
kekuatan baja (Amstead, 1989). Baja karbon
dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu baja
karbon rendah, baja karbon ini mengandung
karbon
TERHADAP KETAHANAN KOROSI BAJA GALVANIS
PADA PIPA AIR MINUM
Sutrisna
Jurusan Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta
Jl. Babarsari, CT Depok Sleman Yogyakarta 55281
E-mail : sutrisna_sttnas@yahoo.com
ABSTRAK
Pipa baja galvanis merupakan baja karbon rendah dengan lapisan galvanisnya
mengandung unsur seng (Zn) 99,7% dan biasanya diaplikasikan sebagai pipa pada
air minum. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju korosi dari pengaruh
konsentrasi larutan Al2(SO4)3 (Aluminium Sulfat) ditambah 0,1 % NaOCl (Sodium
Hypoclorit) terhadap baja galvanis.
Penelitian ini menggunakan bahan pipa baja galvanis, untuk mengetahui laju
korosi dari pengaruh konsentrasi larutan Al2(SO4)3 10 ml, 20 ml, 30 ml, 40 ml
ditambah 0,1 % NaOCl digunakan teknik polarisasi dengan metode sel tiga elektroda.
Pengujian lain yang dilakukan yaitu pengujian mekanis (tarik, kekerasan) dan
pengujian struktur mikro.
Hasil pengujian komposisi menunjukkan pipa baja galvanis mengandung unsur
karbon sebesar 0,091% sehingga tergolong dalam baja karbon rendah sedangkan
lapisan galvanis mengandung unsur seng sebesar 99,691%. Struktur mikro pipa
baja galvanis adalah ferit dan perlit sedangkan struktur lapisan galvanis adalah
baja digalvanisasi yang unsur utamanya adalah seng (Zn). Pada uji tarik, pipa baja
galvanis bersifat ulet, dari pengujian kekerasan pipa baja galvanis mempunyai sifat
yang lunak sedangkan dari uji korosi, laju korosi terendah pada larutan 10 ml
Al2(SO4)3 ditambah 0,1 % NaOCl sebesar 1,27 mm/tahun, sedangkan laju korosi
tertinggi yaitu pada larutan 40 ml Al2(SO4)3 ditambah 0,1 NaOCl sebesar 2,58 mm/
tahun. Semakin tinggi rentang konsentrasi larutan Al2(SO4)3 ditambah larutan NaOCl
maka laju korosi yang terjadi adalah aktif.
Kata Kunci: pipa baja galvanisl laju korosi, polarisasi, Al2(SO4)3 - NaOCl.
PENDAHULUAN
Korosi adalah proses rusaknya logam karena terjadinya reaksi kimia dan elektrokimia
akibat kontak material dengan lingkungan. Korosi
merupakan suatu peristiwa yang pasti akan terjadi
dan tidak dapat dihindari tetapi dapat dikendalikan. Faktor penting dalam pengendalian korosi
adalah pemilihan bahan secara tepat serta jadwal
perawatan secara teratur (berkala).
76
Sistem proteksi dapat dilihat dari berbagai
aspek antara lain: dari aspek ekonomi diusahakan
untuk mengurangi kerugian-kerugian biaya
perbaikan akibat rusaknya material, dari aspek
keselamatan bertujuan untuk mempertinggi angka
keselamatan terutama untuk alat-alat yang rawan
terhadap serangan korosi seperti pesawat
terbang, kapal laut dan konstruksi bangunan, dari
aspek pelestarian korosi dapat memboroskan
Pengaruh Konsentrasi Larutan Al2(SO4)3-0,1% NaOCl terhadap Ketahanan
Korosi Baja Galvanis pada Pipa Air Minum oleh Sutrisna
sumber-sumber material (sumber daya alam).
Metode pencegahan korosi dapat dilakukan dengan cara melindungi permukaan logam
dengan bahan pelindung seperti dengan pelapisan cat dan dapat juga dilakukan dengan
pelapisan logam seng (Zn) yang sering disebut
dengan galvanisasi.
Baja merupakan logam yang banyak
digunakan dalam teknik dan meliputi 95 % dari
seluruh produksi logam dunia (Amstead, 1989).
Baja karbon adalah salah satu jenis dari beberapa
klasifikasi baja. Baja karbon itu masih dapat dibagi lagi ke dalam beberapa jenis yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon
tinggi (Wiryosumarto, 2000). Baja galvanis
adalah termasuk baja karbon rendah yang dilapisi logam seng (Zn) dengan tingkat kemurnian
tinggi (99,7%) ditambah sejumlah timah hitam,
aluminium dalam jumlah tertentu dan diproses dengan kondisi bebas oksidasi sehingga menghasilkan baja lapis seng yang handal (Priyotomo, 2008).
Baja galvanis banyak diaplikasikan untuk pembuatan pipa, konstruksi jembatan dan atap rumah.
Cepat atau lambat terjadinya korosi pada
baja galvanis dipicu oleh faktor larutan pada air
(H2O) yang melewati saluran pipa tersebut.
Larutan yang terkandung pada air minum itu
sendiri diantaranya dapat berupa kaporit dan
tawas. Tawas (Al2(SO4)3) merupakan bahan
untuk penjernihan air yang paling banyak digunakan, bahan ini selain murah dan mudah didapatkan dipasaran juga mudah penyimpanannya.
Selain itu tawas juga cukup efektif untuk menurunkan kadar flour. Pemakaian tawas yang banyak
maka pH air makin turun karena hasilnya adalah
H2SO4 (asam sulfat). Pemakaian tawas paling
efektif antara pH 5,8 - 7,4 atau 5,9 - 7 (Degremont, 1987). Kaporit (NaOCl) adalah senyawa
kimia yang pada kadar tinggi bersifat korosif.
Pada persentase rendah bisa digunakan sebagai
penjernih air, pemutih pakaian (Rukmana, 2008).
TINJAUAN PUSTAKA
Juwita (2006) meneliti tentang ketahanan
korosi baja galvanis celup panas dalam media
HCl dan NaOH, pada baja karbon rendah yang
telah digalvanisasi celup panas dengan metode
MEDIA MESIN, Vol. 9, No. 2, Juli 2008, 76 - 83
ISSN 1411-4348
polarisasi, laju korosi dalam media HCl lebih
tinggi dari pada media NaOH.
Arshyad (2006) meneliti tentang peningkatan ketahanan korosi pelat baja karbon rendah
yang digalvanisasi dengan pelat baja karbon
rendah yang tidak digalvanisasi dalam media
pengkorosi asam sulfat 0,05 ml, asam klorida
0,03 ml dan asam nitrat 0,01 ml. Pelat baja
karbon rendah yang digalvanisasi dengan seng
menggunakan teknik RF Sputtering variasi
waktu (15, 20, 30 dan 40 menit), jarak elektroda
(10, 12, 14, dan 16 mm), dan daya (170, 180,
190 dan 200 watt). Uji korosi menggunakan
metode teknik polarisasi dengan alat Potensiostat PGS 201 T. Hasil penelitian menunjukkan
pelat baja karbon rendah yang tidak digalvanisasi
sangat cepat terjadi korosi sedangkan pelat baja
karbon rendah yang digalvanisasi pada variasi
waktu diperoleh waktu optimum 30 menit
dengan peningkatan ketahanan korosi sebesar
2,5 kali dari pada pelat baja yang tidak digalvanisasi. Kondisi ini terjadi pada daya tetap 200
watt dan jarak tetap 14 mm. Pada variasi jarak
elektroda diperoleh jarak yang paling baik pada
16 mm dengan peningkatan ketahanan korosi
pelat baja sebanyak 4,5 kali, kondisi ini terjadi
pada daya tetap 200 watt dan waktu tetap 30
menit. Pada variasi daya diperoleh daya optimum
200 watt pada kondisi waktu tetap 30 menit dan
jarak tetap 14 mm dengan peningkatan ketahanan korosi sebanyak 2,5 kali. Secara keseluruhan pelat baja karbon rendah yang digalvanisasi dengan proses RF Sputtering mampu
meningkatkan ketahanan korosi dari pada pelat
baja yang tidak digalvanisasi.
Baja
Baja merupakan paduan dari besi (Fe)
dan karbon (C) serta sejumlah unsur seperti: Mn,
Si, S, P dan N. Baja paduan, di samping mengandung unsur-unsur seperti yang terdapat dalam
baja karbon, juga mengandung unsur-unsur lain
yaitu Ni, Cr, Mo, Mn, Si, V, Co, Cu dan Pb.
Baja merupakan logam yang paling banyak
digunakan dalam teknik yaitu dalam bentuk pelat,
batang dan lembaran pipa, baja dapat dibentuk
melalui pengecoran dan penempaan sedangkan
77
karbon merupakan salah satu unsur terpenting
karena dapat meningkatkan kekerasan dan
kekuatan baja (Amstead, 1989). Baja karbon
dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu baja
karbon rendah, baja karbon ini mengandung
karbon